(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の対象回路に電源を供給する電源生成部と、
前記内視鏡から該内視鏡に関するスコープ情報を取得するスコープ情報取得部と、
前記電源生成部に対応して設けられ、複数の保護モードで動作可能な保護回路と、
前記スコープ情報に基づいて、前記電源生成部を制御すると共に、前記保護回路に対して前記複数の保護モードの中から１つの保護モードを選択して設定する動作制御部と、
を具備したことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記内視鏡は、前記対象回路を複数有し、
前記電源生成部は、前記複数の対象回路に電源をそれぞれ供給するよう、複数設けられ、
前記保護回路は、前記複数の電源生成部に夫々対応して複数設けられ、
前記動作制御部は、前記スコープ情報に基づいて前記複数の電源生成部を制御するとともに、前記各保護回路の夫々に対して前記複数の保護モードの中から１つの保護モードを選択して設定することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記動作制御部は、前記複数の保護モードの中から前記保護回路に設定する保護モードを、所定時間の経過又は所定シーケンスの経過に基づいて設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記複数の保護モードのうちの１つの保護モードは、異常発生時に、前記内視鏡に設けられた撮像素子に対する電源供給及び駆動信号の供給を同時に停止させるように設定される
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記保護回路は、
前記対象回路に流れる負荷電流を検出する電流検出回路と、
前記負荷電流の異常を検出する異常検出回路とを具備し、
前記異常検出回路の検出結果に基づいて前記複数の保護モードのうちの１つの保護モードを選択して、当該選択された保護モードに基づいて前記電源生成部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記保護回路は、
前記内視鏡に設けられた撮像素子からの撮像出力に同期した基準信号を生成するＰＬＬ回路のロック状態を検出するロック検知部と、
前記ロック検知部の検出結果に基づいて前記ＰＬＬ回路がロック状態になるまでの時間を検出する時間検出部とを具備し、
前記時間検出部の検出結果に基づいて前記複数の保護モードのうちの１つの保護モードを選択して前記電源生成部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の保護モードによる電源発生が可能な内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡装置は、例えば医療分野、工業分野等、様々な分野において用いられている。医療分野においては、内視鏡装置は、例えば体腔内の臓器の観察、処置具を用いての治療処置、内視鏡観察下における外科手術等に用いられる。内視鏡装置には、撮像素子によって患者体腔内の撮像画像を撮像可能に構成された電子内視鏡が採用されることが多い。内視鏡装置は、電子内視鏡によって撮像して得た撮像画像を映像処理するプロセッサを有しており、プロセッサは撮像画像を映像信号に変換して、モニターに出力したり記録したりすることができる。【０００３】
内視鏡はケーブルを介してプロセッサに着脱自在に接続されて撮像画像をプロセッサに供給すると共に、プロセッサから電源供給を受ける。日本国特開２０１０−８８６５６号公報には、プロセッサに接続される電子内視鏡のＩＤ情報を取得して、内視鏡に適した電源電圧を発生する技術が開示されている。【０００４】
電子内視鏡には撮像素子やセンサ、各種アクチュエータ等の各種スコープ回路が構成されており、プロセッサは、これらの各種スコープ回路に夫々適した電源供給を行うために、複数種類の電源回路を有する。また、プロセッサには、内視鏡における先端発熱や故障等の異常動作を防止するために、過電流保護等の保護回路が設けられている。【０００５】
スコープ回路の種類毎に、過電流保護等の保護の仕方が異なり、例えば、一定電流を超えると即座にシャットダウンする場合や、一定電流以上が流れないように電圧降下させる場合等がある。従って、プロセッサには、各電源回路毎に保護回路を設ける必要がある。【０００６】
しかしながら、内視鏡毎に内蔵されるスコープ回路の種類も異なると共に、プロセッサに接続可能な内視鏡の種類は増大する一方である。電源回路及び保護回路は各スコープ回路の種類に応じて設ける必要があることから、プロセッサ内には接続可能な内視鏡の種類に応じた多数の電源回路及び保護回路を設ける必要があるという問題があった。【０００７】
本発明は、複数の保護モードを内視鏡の種類に応じて切換えて使用可能にすることで、プロセッサに必要な電源回路及び保護回路の数を少なくすると共に装置を小型化することができる内視鏡装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る内視鏡装置は、内視鏡の対象回路に電源を供給する電源生成部と、前記内視鏡から該内視鏡に関するスコープ情報を取得するスコープ情報取得部と、前記電源生成部に対応して設けられ、複数の保護モードで動作可能な保護回路と、前記スコープ情報に基づいて、前記電源生成部を制御すると共に、前記保護回路に対して前記複数の保護モードの中から１つの保護モードを選択して設定する動作制御部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡装置を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態における主要部分の具体的な構成の一例を示す回路図。
【図３】Ａ保護モードにおける制御を説明するための説明図。
【図４】Ｂ保護モードにおける制御を説明するための説明図。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す概略図。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示すフローチャート。
【図７】本発明の第４の実施の形態を示すフローチャート。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。【００１１】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡装置を示すブロック図である。図１の内視鏡装置は、プロセッサ１０及び内視鏡２０によって構成されているが、プロセッサ１０には内視鏡２０だけでなく図示しない他の内視鏡も着脱自在に接続可能である。内視鏡２０は、電源供給を受けて動作する電源供給の対象回路であるスコープ回路２１〜２３を有している。なお、例えば、内視鏡２０には図示しない撮像素子も構成されているが、電源供給の対象である撮像素子等もスコープ回路として表現するものとする。【００１２】
内視鏡２０を含む各内視鏡は、内視鏡毎に、内蔵されているスコープ回路の種類及び各スコープ回路に必要な電源の種類や設定されるべき保護のモード（以下、保護モードという）が決まっている。このため、従来、例えば、２つの内視鏡に夫々内蔵されているスコープ回路が共通の電源を利用する場合であっても、これらのスコープ回路の保護モードが相互に異なる場合には、これらのスコープ回路用の２つの電源生成部をプロセッサに設ける必要があった。【００１３】
これに対し、本実施の形態においては、例えば２つの内視鏡に内蔵されている各スコープ回路が共通の電源を利用可能な場合には、保護モードが相互に異なるときでも、これらのスコープ回路に対して１つの電源生成部及び保護回路を設け、保護回路において各保護モードに対応した複数の保護処理部を切換えて使用するようになっている。これにより、必要な電源生成部及び保護回路の数を少なくすることが可能である。【００１４】
プロセッサ１０には、複数の電源生成部Ｐ１，Ｐ２，…（以下、代表して電源生成部Ｐともいう）が設けられている。電源生成部Ｐ１，Ｐ２，…は接続可能な各内視鏡の各スコープ回路に電力を供給することができるようになっている。図１の例では内視鏡２０は３つのスコープ回路２１〜２３を有しており、電源生成部Ｐ１〜Ｐ３はこれらのスコープ回路２１〜２３に夫々電源を供給する例を示している。電源生成部Ｐ１，Ｐ２，…は、夫々後述する動作制御部１１に制御されて、各スコープ回路２１〜２３に適した電源を発生することができるようになっている。【００１５】
プロセッサ１０には、電源生成部Ｐ１，Ｐ２，…に夫々対応する保護回路ＰＲ１，ＰＲ２，…（以下、代表して保護回路ＰＲともいう）が設けられている。本実施の形態においては、各保護回路ＰＲ１，ＰＲ２，…には、保護モードが相互に異なる１つ以上の保護処理部が設けられている。図１の例では、保護回路ＰＲ１には２つの保護処理部ＰＲａ１，ＰＲｂ１が設けられ、保護回路ＰＲ２には２つの保護処理部ＰＲａ２，ＰＲｂ２が設けられ、保護回路ＰＲ３には３つの保護処理部ＰＲａ３，ＰＲｂ３，ＰＲｃ３が設けられている。【００１６】
本実施の形態においては、各保護回路ＰＲ１，ＰＲ２，…には、保護モードが相互に異なる所望の数の保護処理部を配設することが可能である。図１の例では、保護処理部ＰＲａ１，ＰＲａ２，ＰＲａ３（以下、代表して保護処理部ＰＲａともいう）は、例えば保護モードがＡ保護モードに設定されており、保護処理部ＰＲｂ１，ＰＲｂ２，ＰＲｂ３（以下、代表して保護処理部ＰＲｂともいう）は、例えば保護モードがＢ保護モードに設定されており、保護処理部ＰＲｃ３（以下、保護処理部ＰＲｃともいう）は、例えば保護モードがＣ保護モードに設定されている。【００１７】
例えば、Ａ保護モードは、異常検出時に、即シャットダウンが働くように設計された保護モードであり、Ｂ保護モードは、異常検出時に、シャットダウンせず、電圧降下するように設定された保護モードである。また、Ｃ保護モードは、例えば、異常検出時に、撮像素子用の駆動電源及び駆動回路を停止させる保護モードである。【００１８】
なお、保護回路ＰＲ１，ＰＲ２，…の各保護処理部に設定する保護モードは一例であり、保護処理部の数及び設定される保護モードの種類は適宜設定可能である。【００１９】
内視鏡２０には内視鏡の種類を示すスコープＩＤを記憶したメモリ２４が設けられている。プロセッサ１０の読出し部１２は、内視鏡２０がプロセッサ１０に装着されると、メモリ２４からスコープＩＤを読み出すことができるようになっており、読み出したスコープＩＤをＩＤ判別部１４に出力する。データ保存部１３は、各スコープＩＤに対応した電源制御パラメータを保持する。ＩＤ判別部１４は、読出し部１２が読み出したスコープＩＤが与えられて、スコープＩＤに対応する電源制御パラメータをデータ保存部１３から読み出して動作制御部１１に供給するようになっている。【００２０】
動作制御部１１は、電源制御パラメータに基づいて各電源生成部Ｐ１，Ｐ２，…を制御して、夫々必要な電源を発生させる。また、動作制御部１１は、電源制御パラメータに基づいて各保護回路ＰＲ１，ＰＲ２，…の各保護処理部ＰＲａ，ＰＲｂ，ＰＲｃのいずれを選択するかを、各保護回路ＰＲ１，ＰＲ２，…毎に決定し、選択信号を各保護回路ＰＲ１，ＰＲ２，…に出力する。これにより、動作制御部１１は、各保護回路ＰＲ１，ＰＲ２，…を電源制御パラメータに基づく保護モードで動作させることができる。【００２１】
各保護回路ＰＲ１〜ＰＲ３には、夫々電源生成部Ｐ１〜Ｐ３から各スコープ回路２１〜２３に供給されている電流や電圧等の電源に関する情報が与えられる。各保護回路ＰＲ１，ＰＲ２，…は、選択信号によって選択された保護処理部のみが機能し、電源に関する情報を監視することで、選択された保護処理部に設定された保護モードに応じた制御信号を動作制御部１１に出力する。動作制御部１１は、各保護回路ＰＲ１，ＰＲ２，…からの制御信号に基づいて、夫々各電源生成部Ｐ１，Ｐ２，…の動作を制御する。【００２２】
図２は本実施の形態における主要部分の具体的な構成の一例を示す回路図である。図２の例は保護処理部ＰＲａ，ＰＲｂが構成された図１の保護回路ＰＲ１（ＰＲ２）の具体的な構成の一例を示しており、過電流を検出して保護を行う回路の例を示している。【００２３】
図２では、図１の電源生成部Ｐ１〜Ｐ３を、電流検出回路３１、可変レギュレータ３２及び電圧選択回路３６によって構成した例を示している。また、図２のフィールドプログラマブルゲートアレイ（以下、ＦＰＧＡという）３５は、図１の動作制御部１１の機能を実現可能である。なお、図２の構成のうちＦＰＧＡ３５のみは全ての電源生成部及び保護回路で共通のデバイスを利用可能である。【００２４】
動作制御部１１であるＦＰＧＡ３５は、ＩＤ判別部１４から電源制御パラメータが供給され（図示省略）、電源制御パラメータに基づいて可変レギュレータ３２に発生させる電圧を選択するための制御信号を電圧選択回路３６に出力する。電圧選択回路３６は、可変レギュレータ３２を制御して、ＦＰＧＡ３５の指示に応じた電源電圧を発生させる。【００２５】
また、可変レギュレータ３２には電流検出回路３１から負荷電流の検出結果が入力される。可変レギュレータ３２は、電流検出回路３１からの負荷電流がＦＰＧＡ３５によって指定された所定の目標値に一致するように、出力電流が制御される。こうして、可変レギュレータ３２からは、ＦＰＧＡ３５の指示に基づく電源が発生する。【００２６】
図２の例では、図１の保護回路ＰＲ１，ＰＲ２を、異常検出回路３３、過電流保護切換回路３４及びＦＰＧＡ３５によって構成している。異常検出回路３３は、電流検出回路３１の出力が与えられて、負荷電流に異常が生じているか否かを判定し、判定結果を過電流保護切換回路３４及びＦＰＧＡ３５に出力する。ＦＰＧＡ３５は、異常検出回路３３から負荷電流の異常を示す判定結果が入力されると、可変レギュレータ３２をシャットダウンするためのシャットダウン指示信号を過電流保護切換回路３４に出力することができるようになっている。このように、過電流保護切換回路３４には、異常検出回路３３の判定結果とＦＰＧＡ３５からのシャットダウン指示信号が入力可能である。【００２７】
本実施の形態においては、ＦＰＧＡ３５は、異常検出回路３３から負荷電流の異常を示す判定結果が入力されると、ＩＤ判別部１４からの電源制御パラメータに基づいて過電流保護切換回路３４に、２入力の一方を選択的に可変レギュレータ３２の制御端に供給させるための切換信号を出力するようになっている。【００２８】
可変レギュレータ３２は、過電流保護切換回路３４によって制御端にシャットダウン指示信号が入力されると、即座にシャットダウンして動作を停止するようになっている。また、可変レギュレータ３２は、過電流保護切換回路３４によって制御端に異常検出回路３３からの異常を示す判定結果が入力されると出力を停止し、異常を示す判定結果の入力が停止すると出力を再開するようになっている。即ち、可変レギュレータ３２の制御端に与える信号を切換えることで、異常検出回路３３、過電流保護切換回路３４及びＦＰＧＡ３５によって、保護処理部ＰＲａ，ＰＲｂの両方の機能が実現される。【００２９】
次に、このように構成された実施の形態の動作について図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４は、夫々Ａ，Ｂ保護モードにおける制御を説明するための説明図である。なお、図３及び図４は、太線によって信号の流れを示しており、×印によって信号が伝達されないことを示している。【００３０】
なお、Ａ保護モードは、異常検出時に、即シャットダウンが働くように設計された保護モードで、Ｂ保護モードは、異常検出時に、シャットダウンせず、電圧降下するように設計された保護モードであるものとして説明する。【００３１】
例えば、内視鏡挿入部の先端等の発熱を招来する可能性のあるスコープ回路、例えば撮像素子への電源供給に対しては、Ａ保護モードが設定される。また、先端発熱を招来する可能性が低いスコープ回路等については、電源の供給を遮断することで画像消失するよりも、多少電源電圧が低下しても定電流状態で電力供給を続ける方がよい場合もあり、このようなスコープ回路に対してはＢ保護モードが設定される。【００３２】
内視鏡２０がプロセッサ１０に装着されると、プロセッサ１０の読出し部１２はメモリ２４からスコープＩＤを読み出してＩＤ判別部１４に出力する。ＩＤ判別部１４はデータ保存部１３からスコープＩＤに応じた電源制御パラメータを読み出してＦＰＧＡ３５（動作制御部１１）に出力する。ＦＰＧＡ３５は、電源制御パラメータによって、内視鏡２０の各スコープ回路２１〜２３について、発生すべき電源の種類や保護モードを把握することができる。【００３３】
いま、スコープ回路２１にはＡ保護モードでの電力供給を行い、スコープ回路２２にはＢ保護モードでの電力供給を行うものとする。スコープ回路２１，２２の電力供給に過電流等の異常が発生していない場合には、電源生成部Ｐ１，Ｐ２の各可変レギュレータ３２は、各電圧選択回路３６が選択した電源電圧を夫々発生して、スコープ回路２１，２２に対する電力供給を行っている。【００３４】
ここで、スコープ回路２１の故障等により、スコープ回路２１の負荷電流が異常になるものとする。異常検出回路３３は、電源生成部Ｐ１の電流検出回路３１の出力によって異常を検出し、異常を示す判定結果をＦＰＧＡ３５及び過電流保護切換回路３４に出力する。【００３５】
スコープ回路２１にはＡ保護モードでの電力供給を行うようになっており、ＦＰＧＡ３５は、異常検出回路３３からの異常を示す判定結果によって、シャットダウン指示信号を発生すると共に、過電流保護切換回路３４にＦＰＧＡ３５の出力を選択させる。【００３６】
図３の太線はこのような信号の流れを示しており、過電流の検出によってＦＰＧＡ３５からのシャットダウン指示信号が過電流保護切換回路３４を介して可変レギュレータ３２の制御端に供給される。これにより、可変レギュレータ３２は出力を停止する。こうして、過電流の発生直後において、即座にシャットダウンが行われてスコープ回路２１への電力供給が停止する。【００３７】
また、スコープ回路２２の故障等により、スコープ回路２２の負荷電流が異常になるものとする。異常検出回路３３は、電源生成部Ｐ２の電流検出回路３１の出力によって異常を検出し、異常を示す判定結果をＦＰＧＡ３５及び過電流保護切換回路３４に出力する。【００３８】
スコープ回路２２にはＢ保護モードでの電力供給を行うようになっており、ＦＰＧＡ３５は、異常検出回路３３からの異常を示す判定結果によって、異常検出回路３３の判定結果を受け付けずにシャットダウン指示信号も発生しない。また、ＦＰＧＡ３５は、過電流保護切換回路３４に異常検出回路３３の出力を選択させる。【００３９】
図４の太線はこのような信号の流れを示しており、過電流の検出によって異常検出回路３３からの異常を示す判定結果が過電流保護切換回路３４を介して可変レギュレータ３２の制御端に供給される。これにより、可変レギュレータ３２は出力を停止する。これにより、負荷ラインの電流は急激に低下する。そうすると、異常検出回路３３からは異常を示す判定結果が出力されなくなり、可変レギュレータ３２は出力を再開する。スコープ回路２２が故障している場合等においては、電源生成部Ｐ２からの電力供給によって、再度負荷電流が異常値となる。そうすると、再度、異常検出回路３３からの異常を示す判定結果が可変レギュレータ３２に供給されて、可変レギュレータ３２の出力が停止する。以後、同様の動作が繰り返されて、負荷電流は略一定の値に収束する。こうして、過電流の発生直後において、定電流制御が行われて、過電流の発生が防止される。【００４０】
このように本実施の形態においては、各電源生成部に複数の保護処理部を設けることで、複数の保護モードでの電源供給を可能にし、スコープＩＤを取得しスコープＩＤに基づいて各電源供給の保護モードを選択することを可能にする。これにより、複数種類の内視鏡に電源供給を行う場合でも、比較的少ない数の電源生成部及び保護回路で各スコープ回路に対応した電源供給を可能にすることができ、装置を小型化することができる。【００４１】
（第２の実施の形態）
図５は本発明の第２の実施の形態を示す概略図である。本実施の形態は保護モードの他の例を示すものである。図５において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。【００４２】
図５のプロセッサ５０は、図１のプロセッサ１０の全ての構成要素を備えているが、Ｃ保護モードの保護を行う保護処理部ＰＲｃ３に関する部分以外の電源生成部及び保護回路等については図示を省略する。なお、Ｃ保護モードは、例えば、異常検出時に、撮像素子用の駆動電源及び駆動回路を停止させる保護モードであるものとして説明する。
【００４３】
プロセッサ５０には内視鏡４０が着脱自在に装着可能である。内視鏡４０は挿入部先端に撮像素子４１が配置されている。プロセッサ５０は撮像素子４１に駆動信号を供給する撮像素子駆動回路５６と撮像素子駆動回路５６及び撮像素子４１の両方に電源を供給する電源生成部Ｐ３を有する。プロセッサ５０にはマスタクロックが入力され、タイミングジェネレータ（以下、ＴＧという）５５は、マスタクロックに基づいて各部を制御するためのタイミング信号を生成する。撮像素子駆動回路５６は、電源生成部Ｐ３から電源が供給されて動作し、ＴＧ５５からのタイミング信号に基づいて撮像素子４１を駆動する駆動信号を生成する。【００４４】
撮像素子４１からの撮像出力はアンプ５１に供給される。アンプ５１は撮像出力を増幅してＣＤＳ回路５２に出力する。ＣＤＳ回路５２は、撮像出力に対してＣＤＳ（相関２重サンプリング）処理を行う。ＣＤＳ回路５２の出力はＡ／Ｄ変換器５３に与えられ、Ａ／Ｄ変換器５３は、撮像出力をデジタル信号に変換して信号処理部５４に出力する。信号処理部５４は撮像出力に対して所定の信号処理を施し、撮像出力に基づく映像信号を生成する。この映像信号を図示しないモニタに与えることで、内視鏡画像がモニタの表示画面上に映出される。【００４５】
撮像素子４１からの撮像出力は、内視鏡４０内に挿通されているスコープケーブル４２を介してプロセッサ５０に伝送されている。スコープケーブル４２のケーブル長によっては、撮像出力の位相変動が大きい。このため、信号処理部５４における信号処理においては、撮像出力に同期した基準信号を用いる必要がある。ＰＬＬ回路５７は撮像出力が与えられて、このような基準信号を生成する。【００４６】
即ち、ＰＬＬ回路５７の位相比較器５８は撮像出力と電圧制御水晶発振器（以下、ＶＣＸＯという）６０の出力との位相差を求めてＬＰＦ５９を介してＶＣＸＯ６０に出力する。ＶＣＸＯ６０は、位相比較器５８からの位相差が０になるように発振周波数を変化させながら基準信号を出力する。ＰＬＬ回路５７によって、撮像出力に同期した基準信号が生成されて、信号処理部５４に与えられる。こうして、信号処理部５４において、撮像出力に同期した基準信号を用いた信号処理が可能となる。【００４７】
本実施の形態においては、Ｃ保護モードでの保護を可能にするために、ロック検知部６１及び時間検出部６２により構成される保護処理部ＰＲｃ３が設けられている。ＰＬＬの同期が確立している状態では、ＬＰＦ５９の出力は所定の一定電圧となる。ロック検知部６１はＬＰＦ５９の出力が与えられてＰＬＬ回路５７がロック状態であるか否かを判定することができる。ロック検知部６１の判定結果は時間検出部６２に供給される。【００４８】
時間検出部６２は、ロック検知部６１の出力によって、ＰＬＬ回路５７がロックを確立するまでに要する時間を検出する。時間検出部６２は、ＰＬＬ回路５７が所定の時間以上ロック状態にならない場合には、システムに異常が発生したものと判定して、シャットダウン指示信号を発生する。保護処理部ＰＲｃ３の時間検出部６２からのシャットダウン指示信号はスイッチＰＲＳを介して電源生成部Ｐ３に供給される。スイッチＰＲＳは、動作制御部１１によって制御されるようになっている。【００４９】
内視鏡４０にはスコープＩＤを記憶した図示しないメモリが配設されており、プロセッサ５０の読出し部１２（図１参照）が内視鏡４０のメモリからスコープＩＤを読み出すことで、第１の実施の形態と同様に、動作制御部１１には、内視鏡４０に対応した電源制御パラメータが与えられる。プロセッサ５０の動作制御部１１に入力された電源制御パラメータによって、動作制御部１１は、撮像素子４１に対してＣ保護モードで電力供給を行うように制御を行う。【００５０】
即ち、動作制御部１１は、保護モードがＣ保護モードである場合にはスイッチＰＲＳをオンにし、その他のモードの場合にはスイッチＰＲＳをオフにするようになっている。電源生成部Ｐ３は、保護処理部ＰＲｃ３からシャットダウン指示信号が与えられると、即座にシャットダウンして出力を停止するようになっている。【００５１】
次に、このように構成された実施の形態の動作について説明する。【００５２】
内視鏡４０がプロセッサ５０に装着されると、プロセッサ５０の読出し部１２は内視鏡４０からスコープＩＤを読み出す。このスコープＩＤに基づく電源制御パラメータが動作制御部１１に供給される。動作制御部１１は、電源制御パラメータによって、内視鏡４０の撮像素子４１について、発生すべき電源の種類や保護モードを把握することができる。なお、撮像素子４１に対する電力供給の保護モードは、異常検出時に、撮像素子４１の電源供給及び駆動信号の供給を停止させるＣ保護モードであるものとして説明する。【００５３】
いま、システムに異常が発生しておらず、電源生成部Ｐ３にはシャットダウン指示信号が与えられていないものとする。この場合には、電源生成部Ｐ３は発生した電力を撮像素子４１及び撮像素子駆動回路５６に出力する。撮像素子駆動回路５６は、ＴＧ５５からのタイミング信号に基づいて駆動信号を発生して、撮像素子４１に供給する。撮像素子４１は、電源生成部Ｐ３から電力の供給を受け、撮像素子駆動回路５６からの駆動信号によって駆動されて、撮像を行う。【００５４】
撮像素子４１からの撮像出力は、スコープケーブル４２を介してプロセッサ５０に供給される。撮像出力は、アンプ５１によって増幅され、ＣＤＳ回路５２によってＣＤＳ処理され、Ａ／Ｄ変換器５３によってデジタル信号に変換されて信号処理部５４に供給される。また、撮像素子４１からの撮像出力は、ＰＬＬ回路５７に供給される。ＰＬＬ回路５７は撮像出力に同期した基準信号を発生して信号処理部５４に出力する。信号処理部５４は、ＰＬＬ回路５７からの基準信号を用いて撮像出力に対して各種信号処理を行い、映像信号を生成して出力する。【００５５】
ここで、システムに何らかの異常が発生して、ＰＬＬ回路５７がロック状態にならないものとする。ロック検知部６１は、ＬＰＦ５９の出力によってロック状態を検知しており、ロック状態が確立されていないことを示す検知結果を時間検出部６２に出力する。時間検出部６２は、ロックが確立するまでに所定時間が経過すると、システムに異常が発生したものと判定して、シャットダウン指示信号を発生する。【００５６】
動作制御部１１は、電源制御パラメータが与えられると、電源生成部Ｐ３についてはＣ保護モードによる保護を行うためにスイッチＰＲＳをオンにしている。これにより、時間検出部６２からのシャットダウン指示信号は、スイッチＰＲＳを介して電源生成部Ｐ３に供給される。これにより、電源生成部Ｐ３は、出力を停止する。こうして、ＰＬＬ回路５７のロックが所定時間以内に確立しない場合には、即座にシャットダウンが行われて、撮像素子４１への電力供給が停止する。更に、電源生成部Ｐ３の出力の停止によって、撮像素子駆動回路５６も動作を停止し、撮像素子４１への駆動信号の供給も停止する。こうして、Ｃ保護モードによる保護が行われる。【００５７】
このように本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。即ち、従来、撮像素子専用の電源生成部を設ける必要があったが、動作制御部によって、制御対象の回路の保護モード毎に異なる保護処理部を選択して動作させることで、共通の電源生成部を用いて撮像素子に対応した保護モードでの電源供給が可能である。また、本実施の形態においては、異常の検出によって、撮像素子及び撮像素子駆動回路の２つの回路への電力供給を同時に停止可能であり、撮像素子等をより確実に保護することが可能である。【００５８】
（第３の実施の形態）
図６は本発明の第３の実施の形態を示すフローチャートである。本実施の形態のハードウェア構成は第１の実施の形態と同様である。本実施の形態は動作制御部の制御が第１の実施の形態と異なるのみである。【００５９】
第１の実施の形態においては、スコープＩＤに基づいて各電源生成部の保護モードを固定的に決定した。これに対し、本実施の形態は所定の時間経過により、或いは所定のシーケンスの経過に従って、各電源生成部の保護モードを変更可能にしたものである。【００６０】
例えば、電源生成部Ｐの動作開始時において、突入電流が発生することが考えられる。この突入電流の防止には、図２にて示した電流検出回路３１から異常検出回路３３及び過電流保護切換回路３４を経由して可変レギュレータ３２を制御する制御ループ、即ち、定電流制御ループが有効である。従って、図４に示すＢ保護モードでの過電流保護を行うことで、突入電流を防止することができる。一方、例えば、撮像素子等については、即時シャットダウンを行う図３のＡ保護モードでの過電流保護が好ましいことがある。【００６１】
そこで、本実施の形態においては、動作制御部１１は、即時シャットダウンが必要な回路への電力供給であっても、動作開始からの時間が所定時間経過するまでは、Ｂ保護モードでの電力供給を行い、所定時間が経過すると、Ａ保護モードでの電力供給に切換えることができるようになっている。また、動作制御部１１は、所定のシーケンスが経過したことを検出し、保護モードを変更するようにしてもよい。例えば、動作制御部１１は、撮像素子への電力供給に際して、撮像出力に基づく映像信号が出力されるか否かを検知し、映像信号が出力されるまではＢ保護モードでの電力供給を行い、映像信号が出力されると、以後Ａ保護モードでの電力供給に切換えるようにしてもよい。【００６２】
図６は時間の経過によって保護モードを切換える例を示している。電源が投入されると、動作制御部１１は、図６のステップＳ１において、スコープＩＤに対応した電源制御パラメータを取得する。次に、動作制御部１１は、保護回路ＰＲにＢ保護モードの保護処理部ＰＲｂを選択させ、電源生成部Ｐに電源の生成を指示する。これにより、電源生成部Ｐは、電源を発生して対象となる回路に供給する。【００６３】
いま、電源生成部Ｐの動作によって突入電流が発生しようとするものとする。この場合には、異常検出回路３３によって過電流が検出される。そうすると、保護処理部ＰＲｂによって、電源生成部Ｐは定電流制御されて、突入電流の発生が抑制される。【００６４】
動作制御部１１は、電源制御パラメータによって制御対象の回路が最終的にはＡ保護モードで過電流保護するものであるか否かを判定（ステップＳ３）する。制御対象の回路がＡ保護モードでの過電流保護をする必要がある場合には、動作制御部１１は、ステップＳ４において所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過すると、ステップＳ５において保護回路ＰＲにＡ保護モードの保護処理部ＰＲａを選択させて過電流保護のモードをＡ保護モードに変更する。【００６５】
このように本実施の形態においては、時間の経過や所定のシーケンスの経過に応じて、保護モードを変更することが可能である。これにより、例えば、突入電流の防止回路を省略することも可能である。【００６６】
（第４の実施の形態）
図７は本発明の第４の実施の形態を示すフローチャートである。本実施の形態のハードウェア構成は第１の実施の形態と同様である。本実施の形態は動作制御部の制御が第１の実施の形態と異なるのみである。【００６７】
本実施の形態は、各電源生成部の動作を所定のシーケンスに従って駆動すると共に、各電源生成部が正常に動作しているか否かを判定しながら、各電源生成部を順次動作させるようにしたものである。【００６８】
図７のステップＳ１において、動作制御部１１は、スコープＩＤに対応した電源制御パラメータを取得する。動作制御部１１は、電源制御パラメータによって、各電源生成部Ｐ１，Ｐ２，…を起動させて電源供給を開始させる順番（電源シーケンス）を判定する（ステップＳ１０）。【００６９】
動作制御部１１は、電源シーケンスの１番目の電源生成部Ｐから電源生成動作を開始させる（ステップＳ１１）。動作制御部１１は、ステップＳ１２において、電源生成動作を開始させた電源生成部Ｐから電源が発生するまで待機状態となる。本実施の形態においては、電源制御は、時間により管理することなく、電源シーケンスのみによって管理する。【００７０】
動作制御部１１は、電源生成動作を開始した電源生成部Ｐから電源が発生すると、その出力が所定の閾値電圧、例えば、（定格電圧×０．８）以上である場合には正常に電源供給が行われるものと判定し、所定の閾値電圧に到達しない場合には電源供給が正常に行われないものと判定する。例えば、動作制御部１１がＦＰＧＡにより構成されている場合には、電源生成部Ｐの出力をデジタル信号に変換して動作制御部１１に供給することにより、動作制御部１１において電源生成部Ｐの出力電圧を検出することができる。【００７１】
動作制御部１１は、電源供給が正常に行われないものと判定した場合には、ステップＳ１３から処理をステップＳ１７に移行して、電源生成部Ｐの動作を停止させて処理を終了する。動作制御部１１は、電源供給が正常に行われるものと判定した場合には、ステップＳ１３から処理をステップＳ１４に移行して、電源生成部Ｐから対象回路に対して電源を供給させる。【００７２】
動作制御部１１は、ステップＳ１５において電源シーケンスの最後の電源生成部Ｐの電源生成動作が終了したか否かを判定し、終了していない場合に処理をステップＳ１２に戻して電源シーケンスの次の電源生成部Ｐの電源生成動作を開始させる。【００７３】
以後、同様の動作が繰り返され、全ての電源生成部Ｐからの電源が夫々対象回路に供給されると、動作制御部１１は、処理をステップＳ１５からステップＳ１６に移行して、最終的に全ての電源供給が正常に行われているか否かを判定する。例えば、動作制御部１１は、いずれか１つの電源生成部Ｐの出力が（定格電圧×１．２）以上であることを検出した場合には、正常に電源供給が行われていないものと判定して、ステップＳ１７において全ての電源供給を停止させる。【００７４】
このように、本実施の形態においては、プロセッサ１０に接続された内視鏡に対応した電源シーケンスに従って、各電源生成部を起動する順番が制御される。動作制御部１１は、電源シーケンスに従って、各電源が正常に発生したことを確認しながら次の電源生成部を起動する。これにより、各対象回路には電源シーケンスに従って正常な電源電圧が供給されることになり、内視鏡において正常な動作を期待することができる。【００７５】
本出願は、２０１３年８月９日に日本国に出願された特願２０１３−１６６３３３号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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